Distribuzione Dello Stronzio Nei Gessi E Nelle Anidriti Delle Formazioni Evaporitiche Dell'italia Centrale··
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RENDICONTI Soe. ltlllillnll di Minerllloçill e l'drok>g!o. 32 (2) 55J · ~ (11178) MARIO BARBIERI · , UMBERTO MASI·, LUiGIA TOLOMEO· DISTRIBUZIONE DELLO STRONZIO NEI GESSI E NELLE ANIDRITI DELLE FORMAZIONI EVAPORITICHE DELL'ITALIA CENTRALE·· RIASSUNTO. - t stato determinato il contenuto di stronzio in 26 campioni di gesso a[lpartenenti alla formazione evaporitica mio-pliocenica, raccolti negli affioramenti di Pomarance, Radicondoli, QUusdino (Toscana) e di Civitavecchia (Lazio); in 1.:5 campioni di gesso e 18 campioni di anidrite della formazione evaporil ica Iriassica. I gessi triassici provengono dagli .ffio.. ramenli di Roccastrada e Capalbio (Toscana), le anidriti dalle perforuioni eseguite dall'AGI P in alcune località delle Mar<:he (Burano I e Fossombrone I ), dell'Umbria (Perugia I e II) e della Puglia (Foresta Umbra I). Le due formazioni presentano contenuti medi di stronzio, rispettivamente di 1013 ppm per i gessi teniari, di 2437 ppm per i gessi niassici e di 2010 ppm per le anidriti uiassiche. I contenuti medi di stronzio dei gessi e delle anidridi triassici risultano signWcati ...mente più elevati di qudlo medio dei gessi leniari. I processi diagenetici vengono discussi come probabili respons.bili del diverso contenuto delle due formazioni e delle variazioni in stronzio riscontrate in campioni di diveru composizione mineralogica (gesso, gesso+anidrite) e diverso grado di compattezza neU'ambito di uno stesso affioramento. ABSTJ.ACT. - Strontium content far 26 samples of gypsum of Mio-Pliocenic age was delerminated; the samples have been collected from the outcrops of Pomarance, Radicondoli, Q.iusdino (Tuscany) and Civill1ve«hia (Latium). In addition U samples of gypsum and 18 samples al anhydrite of Upper Triassic age have been anaIyz.ed; gypsum samples have been collected lrom the outcrops of Roccastrada and Capalbio (Tuscany) and anhydrite come from drill cores performed by AGIP in tne Ccntral-Southern haly (Burano I and Fossombrone I, Marche; Perugia I . II, Umbri.; Forest. Umbra l , Puglia). The Mio-Pliocenic gypsum shows an average strontium content of 1013 ppm, the Upper Triassic gypsum of 2437 ppm and the Upper Triassic anhydrite an average of 2010 ppm. The Upper Triassie gypsum and anhydrite are signifì.can tly enriched in strontium in com parison with the Mio-Pliocenic gypsum. Diagcnetic proccsses are considercd al rcsponsible far the di {ferent stronti um content of the rwo sulphatic ev.porile fonnalions . nd of lhe local variations of the strontium content obsetved in samples of different mineralogy (gypsum, gypsum+anhydrite) and of differenl degrec of compactne5S. Introduzione Nel corso di riccrche sul comportamento geochimico ddlo stronzio in diversi materiali, quali i traverti ni della zeina laziale e i minerali provenienti dai depositi • Istituto di Geochimica dell'Università di Roma . •• Lavoro eseguito con il contributo finanzi.rio del CN.R. nell'ambito del Centro di Studio per la Geochimica Applicata alla Stratigrafia Recente. 552 M. BARBIERI, U . MASI, lo TOLOMEO a fluorite, calcite e baritina della Penisola Italia na, che saranno oggetto di prossime pubblicazioni, si è presentata l'esigenza di spiegare gli elevati contenuti dell'elemento riscontrati nelle zone studiate. Tali arricchimenti potevano essere giustificati solo in base all'esistenza di potenziali serbatoi, dai quali lo stronzio potesse essere facil mente rimosso e quindi ricancentrato per l'instaurarsi di processi mineralizzanti. È noto da tempo ed è stato in epoca recente ampiamente confermato (MURRAY, 1964; BRAITSCH, 1971) che i contenuti più elevati di stronuo nelle formazioni sedimentarie si riscontrano in quelle in facics solfaro-evaporitica. Nell'Italia centro meridionale sono presenti due importanti formazioni in facies evaporitica, una attri buita al Trias, l'altra, rappresentata anche in Sicilia, attribuita al ,Messiniano. In questo contesto sono stati presi in esame campioni di gessi della formazione ter ziaria e campioni di gessi e anidriti provenienti dalla formazione mesozoica, limi tatamente all'area dell'Italia Centrale. È opinione generale (BORCHERT e MUlR, 1964; MURRAY, 1964) che il prodotto più comune, anche se non l'unico, della precipitazione diretta del solfato di calcio dall'acqua di mare sia il gesso; tale minerale per disidratazione precoce o durante il seppellimento si trasforma facilmente in anidrite. Se la formazione rimane co perta dalla coltre sedimentaria l'anidrite tende a preservarsi come tale, se al contrario i livelli solfatici vengono spostati in vicinanza della superficie, essa può ritrasfor marsi in gesso. Ciò spiega perchè il gesso è la fase che si ritrova di solito in affiora mento od in sedimenti recenti, raramente in profondità frammisto all'anidrite; quest'ultima è invece la fase predominante nei campioni ottenuti in miniera o nelle perforazioni. Durante i processi di disidratazione e/o idratazione si verifica (KUHN, 1968) comunemente un impoverimento negli elementi traccia e quindi nello stronzio, che, mobilizzato, può essere trasportato dalle acque e riconcentrato in depositi o mineralizzazioni secondarie. Lo scopo della presente ricerca è stato quindi quello di verificare l'ipotesi di una concentrazione dell'elemento nelle due formazioni evaporitiche italiane e di seguirne, ove possibile, il comportamento nei continui processi di reciproca trasformazione a cui facilmente sono sottoposte le due fasi minerali del solfato di calcio. l campioni analizzati provengono: per quanto riguarda la formazione terziaria dagli affioramenti di Pomarance, Chiusdino, Radicondoli (Toscana) e di Civita vecchia (Lazio); per la formazione triassica dagli affio ramenti di Roccastrada e Capalbio (Toscana) e delle perforazioni effettuate dall'AGIP C) in località Bu rano I e Fossombrone I cMarche), Perugia l - II (Umbria) e Foresta Umbra I (Puglia). Si riporta in Appendice una breve descrizione dei campioni analizzati. (1) Gli Autori sono grati alla Società AG IP ed in particolare ai do!!. V. FOis e U. ACCOJ.S I pc aver fornito i campioni provenienti dai sondaggi. DISTRIBUZIONE D.Et.LO STRO:''ZiO NEI GESSI E NELL ANIDRiTi ECC. 553 Cenni geologici In fig. 1 sono riportate le località di preleva mento dei gessi oggetto del presente lavoro. Per quanto concerne le anidriti, molti campioni analizzati con l'eccezione dei reperti delle perforazioni denominate Perugia I -II, ubicate presso questa città, provengono da località site più ad est dell'area rappresentata in figura, rispettiva mente comprese nel territorio delle Marche (sondaggi Fossombrone I e Burano I), e della Puglia (Foresta Umbra I). ,, ® mmu ,, AltEllO • ,, SIUi ., ,, ® , 2 ,, , .3 :, I.: , DIaRIA TOSCAIIA OII:YIETO• YlTERIO ® LAZIO u,." e, "ACCIUO"? Fig. l. - Localizzazione degli affioramenti di gesso in Toscana, Umbria e l.3zio. Gli affioramenti contrassegnati con numeri arabi sono attribuiti al Minçene su~iore . Pliocene infe:riore, quelli con numeri romani 50110 riconducibili al Tria. luperiore. U linea tratteggiata distingue il Bacino Tosano lacume, ad est, da quello marino, ad ovest, entrambi atuibuiti al Mineen.: su~iore. I Pomarance 2· Radicondoli 3· Chiu~ino 4. Civitavecchia I· Rnecaurada Il. Ca~lbio L'area di affioramento dei gessi toscani di età terziaria è limitata alla sola parte occidentale della regione, cioè a quella compresa tra il mare Tirreno e la Dorsale MediO--Toscana (indicata con una linea traneggiata in fig. 1, GIANNINI et Al., 1971). Questa Dorsale nel Miocene superiore separava il bacino marino del settore occi dentale (zona Volterra-Grosseto) da quello lacustre della parte orientale (rona Siena). Il più imponante dei bacini neogenici instauratisi nell'area toscana occiden tale è quello di Volterra, sia per estensione che per sviluppo della seri e, questa 554 M. BARBIERI, U. MASI, L. TOLOMEO ndla sua parte centrale supera i 2000 metri di spessore e contiene notevoli depositi di salgemma. l nostri campioni provengono da tre zone di questo bacino (MAZ. UHT" 1966). Nei vari affioramenti i gessi si rinvengono spesso in forma di noduli miero cristallini disseminati nelle argille. Questi neduli trova no largo impiego odia zona di Volterra come materia prima (alabastro) per la lavorazione di suppellettili deco rative. Singoli cristalli di gesso non sono infrequenti nella matrice argillosa. L'età della formazione argilloso-evaporitica è Mcssiniana (G IANNINI et al., 1971) per q uanto concerne gli affioramenti toscani; un po' più tarda (basso Pliocene, secondo FAZZINI et al., 1972) per l'affioramento laziale sito presso Civitavecchia. In quest'ultima loca lità inoltre i noduli si rinvengono talora dispersi in un feltro di cristalli megaformi, sempre di gesso, di evidente ricristallizzazione tardiva. Per quanto riguarda la formazione evaporitica triassica, essa è conosciuta sia in una serie di affioramenti di gessi in varie località dell'area toscana, tra cui Rocca strada e Capalbio, sia in numerosi sondaggi in facies anidritica, oltre che in Toscana, in Umbria, nelle Marche e in Puglia. L'età della formazione è generalmente attri· buita al Norico-Retico sulla base della sua posizione stratigrafica, mancando la presenza di fossili significativi. L'attribuzione è possibile per la presenza al tetto della fo rmazione evaporitica di calcari a Ra~taf)icula COnlOria (Retico) e al letto del Verrucano (Trias inferiore). I gessi di età triassica si rinvengono di solito in alternanza con dolomie brec ciate in zone prossime alla superficie e sono oggetto di estrazione in numerose cave. Nella zona di Roccastrada le dolomie affiorano